[H-DS10] 津波とその予測

[HDS10-P02] 令和6年能登半島地震津波における大陸反射波の数値的検討

石岡 和磨²、*前田 拓人¹、平野 史朗¹ (1.弘前大学大学院理工学研究科、2.弘前大学理工学部)

キーワード：津波、能登半島地震、数値シミュレーション

令和6年1月1日16時10分(JST)に，石川県能登半島の地下16 kmを震源としたM7.6（最大震度7）の内陸地震が発生し，同時に大きな津波も発生した．国内の日本海沿岸部と国外の日本列島対岸に存在する大陸沿岸部にも津波が観測されたことが報告されている．能登半島付近で津波が発生したことにより，気象庁から北海道から山口県にかけての日本海沿岸の地域に津波注意報が出された．最終的には，1月2日10時(本震から約18時間後)に津波注意報がすべて解除された．気象庁は津波注意報の継続にあたり，日本列島の対岸で津波が反射し再び日本海沿岸に波高が増幅した状態で戻ってくる可能性を懸念していた．こういった現象は大陸反射と呼ばれている． 過去には1983年日本海中部地震(羽鳥, 1986) および2011年東北地方太平洋沖地震(Saito et al., 2013)の事例でも，大陸反射の可能性が報告されている．気象庁は津波注意報解除の判断基準として，大陸反射の影響による津波の長時間継続と波高増幅を含んでいた.

本研究では，気象庁が津波注意報解除の要因として挙げていた大陸反射の影響を数値シミュレーションに基づき検討した．まず，津波計算コードJAGURSを用いて，令和6年能登半島地震津波の伝播の再現計算を行った．この計算には，Global tsunami Terrain Modelに基づく海底地形を15秒角にリサンプリングした海底地形と，Fujii and Satake (2025)に基づく令和6年能登半島地震の断層モデルから計算された初期水位をそれぞれ用いた．シミュレーション領域には日本列島沿岸のみならず対岸も含む広範囲に設定したため，仮に大陸反射の影響が顕著であれば，それが数値シミュレーションの中に自然に含まれているはずである．それに対して，一定の基準線より西側の大陸側において，水深100m以浅部分をすべて水深100 mに人為的に改変した海底地形モデルを作成した．グリッド間隔等の数値シミュレーションに係る他の諸条件はすべて前出のものと同じとし，海底地形のみが異なる条件で数値シミュレーションを行った．改変された海底地形モデルにおいては，震源域から日本海を渡って大陸に到達した津波が，水深100 mの領域で反射せずそのまま北西に伝播し続ける様子が確認された．こうして基準となる数値シミュレーションと人為的に対岸での反射の影響を抑制した数値シミュレーション結果とを比較することで大陸からの反射波の影響の抽出を試みた．数値シミュレーションで得られた波高はエンベロープ波形に変換し検討した．

数値シミュレーション結果として，6つの国内観測点（佐渡，七尾，輪島，飛島，男鹿，深浦）の波高を得た．エンベロープ波形に変換させたところ，波高差つまり大陸反射の影響が増加しているタイミングが見えた．具体的に最大波高差を観測した時間は，佐渡で24時間，七尾で16時間，輪島で22時間，飛島で22時間，男鹿で14時間，深浦で16時間であった（本震発生からの経過時間）．佐渡，輪島および飛島の観測点では，最大波高差の出現時間が，実例における津波注意報全解除後（約18時間後）に現れる結果となった．加えて，ほとんどの観測点で津波発生から時間が経つにつれて波高差が増加していく傾向が見られた．つまり，大陸反射の影響は津波発生から数時間以降で最大となり，時間の経過に伴い徐々に増加していくことがわかった．このことは言い換えると，大陸反射という現象は津波の長時間継続および津波減衰過程の大きな要因になっているとも言える．